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JPH0220291B2 - - Google Patents
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JPH0220291B2 - - Google Patents

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JPH0220291B2
JPH0220291B2 JP60127913A JP12791385A JPH0220291B2 JP H0220291 B2 JPH0220291 B2 JP H0220291B2 JP 60127913 A JP60127913 A JP 60127913A JP 12791385 A JP12791385 A JP 12791385A JP H0220291 B2 JPH0220291 B2 JP H0220291B2
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shaft
gauge
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fluid force
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Jei Uiitoman Ronarudo
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    • G01L7/00Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21Measuring
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F35/221Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2214Speed during the operation
    • B01F35/22142Speed of the mixing device during the operation
    • B01F35/221422Speed of rotation of the mixing axis, stirrer or receptacle during the operation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、混合装置に関し、特に混合装置の羽
根車及び軸に作用する流体力の測定と、このよう
な流体力に応答して混合装置を制御する方法及び
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to mixing devices, and more particularly to the measurement of fluid forces acting on the impeller and shaft of a mixing device, and to a method and apparatus for controlling a mixing device in response to such fluid forces. .

本発明は、特に流れ出しで或いは羽根車が液体
表面近くで作動する際、混合装置の羽根車を永久
的に曲げ或いは破壊すらしてしまうかも知れない
大きな流体力を受けやすい混合装置の使用に特に
適している。
The present invention is particularly suited for use in mixing devices that are susceptible to large fluid forces that may permanently bend or even destroy the mixing device impeller, particularly at the outflow or when the impeller operates near the liquid surface. Are suitable.

流体力は、混合器の軸に作用する主な機械的力
である。流体力は、軸の軸線に垂直な羽根車に発
生し、そして軸の頂部及び駆動機構(特に減束歯
車を収容し、かつ、軸を駆動する駆動機構の歯車
箱)に大きな曲げモーメント(撓み)を生じさせ
る。軸の通る密封部を有する密閉タンクでは、こ
れらの力は、密封部を破損させることがある。流
体力は、マクグローヒル(McGraw−Hill)のジ
エー・オールドシユ(J.Oldsue)(1983年)によ
る本フルイド・ミキシング・テクノロジーの17章
に詳細に説明されている。流体力は、アール・ジ
ユー・イートマン(R.J.Weetman)とアール・
エヌ・サルツマン(R.N.Salyman)による論文
ケミカル・エンジニアリング・プログレス(1981
年6月、71〜75ページ)にも又説明されている。
Hydrodynamic forces are the main mechanical forces acting on the mixer shaft. Hydrodynamic forces are generated on the impeller perpendicular to the axis of the shaft and create a large bending moment (deflection) on the top of the shaft and on the drive mechanism (particularly on the gear box of the drive mechanism that houses the flux reduction gear and drives the shaft). ). In closed tanks that have a seal through which the shaft passes, these forces can cause the seal to fail. Fluid forces are explained in detail in Chapter 17 of the book Fluid Mixing Technology by McGraw-Hill, J. Oldsue (1983). Fluid power was developed by R. J. Weetman and R. J. Weetman.
Paper Chemical Engineering Progress (1981) by N. Saltzman (RNSalyman)
June 2015, pp. 71-75).

流体力測定装置には、羽根車の軸に接続される
歪ゲージ又は歪ゲージブリツジのような実験室的
な計器を必要とした。このような計器との電気的
接続は、スリツプリングを経て混合装置からもた
らさなくてはならない。軸から反射する光に応答
する光学装置も又、流体力に応じる軸の撓みの測
定に用いられてきた。混合される材料に浸漬した
羽根車の近くで、流体力は最も大きいから、光学
装置は混合される材料の表面のかなり上の軸に位
置決めされなくてはならない。撓みはこのような
位置では小さいから、光学装置は感度がよくなけ
ればならない。スリツプリングと高感度光学装置
の使用のため、流体力の測定は実験室的な環境に
制限されてきた。上述の流体力を測定するための
種々の計器は、上に参照した出版物に詳細に述べ
られている。
Hydrodynamic force measurement devices required laboratory instruments such as strain gauges or strain gauge bridges connected to the impeller shaft. Electrical connections to such meters must come from the mixing device via slip rings. Optical devices responsive to light reflected from a shaft have also been used to measure shaft deflection in response to fluid forces. Since the fluid forces are greatest near the impeller immersed in the material to be mixed, the optical device must be positioned at an axis well above the surface of the material to be mixed. Since the deflections are small at these locations, the optics must be sensitive. Due to the use of slip rings and sensitive optical equipment, measurements of fluid forces have been restricted to laboratory settings. Various instruments for measuring the fluid forces mentioned above are described in detail in the publications referenced above.

駆動機構、特に羽根車の軸を駆動かつ支持する
歯車箱の運動の測定は、羽根車に作用する流体力
と直接の相関関係を有することが予期せずして即
ちこの発明について発見された。この発見は、混
合装置が複雑な周波数応答を有する複雑な機械装
置であり、このため装置の非回転部分即ち、駆動
機構の撓みが、流体力と直接に関連するとは考え
られないという点で予想外である。さらに、従来
の流体力の測定は、羽根車の軸に取り付けられ、
これとともに回転する計器に依存してきた。この
ような計器に関してさえも、無荷重条件下での軸
の心振れが流体力によつて生じる軸の撓みより大
きいことがある点で測定が困難であつた。従つ
て、タンクの上に支持されて回転しない駆動機構
の運動に反応した測定流体力は、大きな改善と単
純化を表わしている。測定は、混合されている材
料から十分離れて行なわれる。測定は、密閉タン
クの覆いの上で行うことができるから、混合され
る材料による計器の汚染は排除される。測定装置
からの出力は、過度の流体力により生じることの
ある損傷又は安全でない状態を防ぐように混合装
置の動作を制御する際に有益である。例えば、過
度の流体力が感知されるとき、羽根車の速度を減
少させることができ、これにより流体力を減少さ
せて、このような力が過度になれば生じる混合装
置への損傷を防止する。
It has been unexpectedly discovered, namely for the present invention, that the measurement of the motion of the drive mechanism, particularly the gearbox that drives and supports the impeller shaft, has a direct correlation with the fluid forces acting on the impeller. This finding is unexpected in that the mixing device is a complex mechanical device with a complex frequency response, so the deflection of the non-rotating parts of the device, i.e. the drive mechanism, cannot be considered to be directly related to fluid forces. It's outside. Additionally, traditional hydrodynamic force measurements are carried out by attaching the impeller to the shaft and
Along with this, we have relied on rotating instruments. Even with such instruments, measurements have been difficult in that the shaft runout under no-load conditions can be greater than the shaft deflection caused by fluid forces. Measuring fluid force in response to the movement of a non-rotating drive mechanism supported above the tank therefore represents a significant improvement and simplification. Measurements are taken at a sufficient distance from the materials being mixed. Measurements can be performed on the cover of a closed tank, thus eliminating contamination of the instrument with the materials being mixed. The output from the measuring device is useful in controlling the operation of the mixing device to prevent damage or unsafe conditions that may result from excessive fluid forces. For example, when excessive fluid forces are sensed, the speed of the impeller can be reduced, thereby reducing the fluid forces and preventing damage to the mixing device that would occur if such forces were excessive. .

従つて、本発明の主目的は改良混合装置を提供
することにある。
Accordingly, it is a principal object of the present invention to provide an improved mixing device.

本発明の別の目的は、流体力を測定するための
改良方法及び装置を提供することにある。
Another object of the invention is to provide an improved method and apparatus for measuring fluid forces.

本発明のさらに別に目的は、流体力に応答して
混合装置を制御するための改良方法及び装置を提
供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide an improved method and apparatus for controlling a mixing device in response to fluid forces.

簡単に説明すると、本発明による混合装置は、
軸に連結されその上に羽根車を有するモータ駆動
の駆動機構を有している。軸はタンク内にその中
の混合材料のために配置されている。回転しない
駆動機構の運動を検出することにより、好ましく
は駆動機構の歯車箱の近くに配置された接近ゲー
ジを使用することによつて、軸を湾曲させる羽根
車の流体力に応答して装置を制御する。駆動機構
の検出された運動に応じて流体力を示す信号を作
る。混合装置のモータは、これらの信号に応じて
制御される。流体力が過度になるとき、モータを
低速で作動するように切換え或いは停止させるこ
とができる。従つて、過度の流体力から生じる混
合装置の損傷は回避され、そして装置の安全な操
作が確保される。
Briefly, the mixing device according to the invention comprises:
It has a motor-driven drive mechanism connected to the shaft and having an impeller thereon. The shaft is placed inside the tank for the mixed material therein. By sensing the motion of the non-rotating drive mechanism, preferably by using a proximity gauge located near the gearbox of the drive mechanism, the device is activated in response to the fluid force of the impeller flexing the shaft. Control. A signal is generated indicative of fluid force in response to the detected movement of the drive mechanism. The motor of the mixing device is controlled according to these signals. When fluid forces become excessive, the motor can be switched to run at a lower speed or stopped. Damage to the mixing device resulting from excessive fluid forces is thus avoided and safe operation of the device is ensured.

本発明の前述及び他の目的、特徴、及び利点、
同様に、本発明の好ましい実施例、及び本発明の
実施のための現在知られる最良の態様は、添付図
面とともに以下の説明の解釈からより明らかにな
ろう。
The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention;
Similarly, preferred embodiments of the invention, and the best mode currently known for carrying out the invention, will become more apparent from reading the following description in conjunction with the accompanying drawings.

好ましい実施例の説明 図面の第1図及び第2図を特に参照すると、羽
根車の軸16に取付けた羽根車14によつて混合
される懸濁液を有するタンク10が示されてい
る。羽根車を、駆動機構18によつて駆動する。
駆動機構は、駆動モータ20と歯車箱22の歯車
減速器組立体から作られている。モータは、前板
26によつて歯車箱22に取付けた溝24に取付
けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring specifically to FIGS. 1 and 2 of the drawings, a tank 10 is shown having a suspension mixed by an impeller 14 mounted on an impeller shaft 16. The impeller is driven by a drive mechanism 18.
The drive mechanism is made up of a drive motor 20 and a gearbox 22 gear reducer assembly. The motor is mounted in a groove 24 attached to the gear box 22 by a front plate 26.

タンクは、その壁に連結されたい覆28を有す
る閉鎖タンクであつてもよく、このタンクの壁は
円形或いは直線(長方形又は正方形)であつても
よい。覆い28は、タンク10の壁の上端部に整
列するガスケツト30に載つている。タンクは、
直径或いは幅が約5〜70フイート(1.53〜21.4
m)であつてもよい。タンクは、駆動機構のため
の湾曲支持をもたらす幅の広いI型のはり32,
34によつて掛けられている。歯車箱22は、ボ
ルト36によつてはりに締め付けられている。モ
ータ20を取付けている溝24は、ボルト40に
よつてはり32,34にも又締め付けられている
ブラケツト38に連結されることができる。
The tank may be a closed tank with a cover 28 connected to its walls, the walls of which may be circular or straight (rectangular or square). Shroud 28 rests on a gasket 30 that is aligned with the upper end of tank 10 wall. The tank is
Approximately 5 to 70 feet in diameter or width (1.53 to 21.4
m). The tank has a wide I-shaped beam 32 that provides curved support for the drive mechanism,
It is hung by 34. The gear box 22 is fastened to the beam by bolts 36. The groove 24 mounting the motor 20 can be connected by a bolt 40 to a bracket 38 which is also tightened to the beams 32,34.

混合器の軸16は、歯車箱22の軸受から支持
された片持ばりであり、覆い28の開口を通して
延びている。開口を、密封組立体42によつて閉
鎖する。
Mixer shaft 16 is cantilevered from bearings in gearbox 22 and extends through an opening in shroud 28 . The opening is closed by a sealing assembly 42.

歯車箱22の外面に近い固定位置で、接近ゲー
ジ44が、支持部材48に取付けられている。こ
の接近ゲージは、好ましくは商業的に利用可能な
型式の磁束密度反応型ゲージである。好ましくは
範囲が100ミル(0.001インチの100倍、0.254cm)
のゲージが使用される。このようなゲージのノー
ズは、5ミリメートルの直径を有する。このノー
ズは、歯車箱22の運動(変位)に反応するよう
に歯車箱22の外面から約50ミル(0.127cm)に
位置決めされる。ゲージ44のノーズと表面46
との間の距離がノーズと表面との隙間の磁束密度
を変化させるように、歯車箱は金属、好ましくは
鋼で作られる。従つてゲージは磁束ギヤツプ長に
対する正確な反応をもたらし、従つて歯車箱22
の運動の正確な応答をもたらす。
An approach gauge 44 is mounted to a support member 48 at a fixed location near the outer surface of gear box 22 . The proximity gauge is preferably a magnetic flux density responsive gauge of the commercially available type. Preferably a range of 100 mils (100 times 0.001 inch, 0.254 cm)
gauge is used. The nose of such a gauge has a diameter of 5 millimeters. This nose is positioned approximately 50 mils (0.127 cm) from the outer surface of the gear box 22 to respond to movement (displacement) of the gear box 22. Nose and surface 46 of gauge 44
The gear box is made of metal, preferably steel, so that the distance between the nose and the surface changes the magnetic flux density in the gap between the nose and the surface. The gauge therefore provides an accurate response to the flux gap length and therefore the gear box 22.
yields accurate response of motion.

ロツド50が、軸16の軸線に沿つて(軸16
の方向に反対の軸線方向に)歯車箱22から上方
に突出している。このロツドも又、好ましくは金
属(鋼)で作られる。部材50の頂部の近くで、
他の接近ゲージ52が支持部材54に取付けられ
ている。部材50は、歯車箱の運動を拡大するよ
うに働らく。従つて接近ゲージ52は、ゲージ4
4より大きな直径のノーズと広い範囲(例えば1
インチ(2.54mm))を有するのがよい。ゲージ5
2のノーズは、ロツド50の側部から間隔をへだ
てることができ、ノーズは前記範囲の約1/2ほど
側部に隣接して配置されている。上述した空間
は、もちろん回転しない軸に関するものである。
A rod 50 is attached along the axis of the shaft 16 (shaft 16
(in the axial direction opposite to the direction of) protrudes upwardly from the gear box 22. This rod is also preferably made of metal (steel). Near the top of member 50,
Another proximity gauge 52 is attached to support member 54 . Member 50 serves to magnify the movement of the gear box. Therefore, the approach gauge 52 is the same as the gauge 4.
Nose diameter larger than 4 and wide area (e.g. 1
inch (2.54mm)). Gauge 5
The two noses may be spaced apart from the sides of the rod 50, with the noses being located adjacent to the sides about one-half of said extent. The spaces mentioned above, of course, relate to non-rotating axes.

はり32,34は、軸16の軸線と交差し、か
つ、これに垂直な湾曲軸線56(第2図参照)ま
わりの歯車箱の最大の回動運動(固定)を可能に
させる湾曲支持をもたらす。ゲージはこの軸線に
垂直で従つて、軸16とともに歯車箱の回動運動
或いは撓みに応答する。羽根車軸に作用する流体
力による1方向の撓みを、軸16′と50′の所で
の拡大ロツド50とのために点線によつて示す。
部材50の撓みと歯車箱22の運動とは、軸の撓
みについて180度位相がずれていることは注目さ
れよう。
The beams 32, 34 provide a curved support that allows maximum rotational movement (fixation) of the gearbox about a curved axis 56 (see FIG. 2) intersecting and perpendicular to the axis of the shaft 16. . The gauge is perpendicular to this axis and thus, together with shaft 16, responds to rotational movement or deflection of the gear box. The unidirectional deflection due to the fluid forces acting on the impeller shaft is shown by the dotted lines for the enlarged rod 50 at shafts 16' and 50'.
It will be noted that the deflection of member 50 and the motion of gear box 22 are 180 degrees out of phase with respect to the deflection of the shaft.

ゲージ44は、出口信号PD1を供給する。ゲ
ージ52は、出口信号PD2を供給する。本発明
のこの好ましい実施例に関する第3図の装置の使
用についてモータ20の速度を制御することによ
つて、これらの信号は混合装置の制御に用いられ
る。信号の他の用途は、もちろん、当業者にとつ
て明らかになろう。
Gauge 44 provides an exit signal PD1. Gauge 52 provides an exit signal PD2. These signals are used to control the mixing device by controlling the speed of motor 20 for use with the apparatus of FIG. 3 for this preferred embodiment of the invention. Other uses of the signal will, of course, be apparent to those skilled in the art.

歯車箱22の運動が、回転しないにしても軸1
6の撓みに直接相関することを確認するために、
タンク10の材料12の表面60上で軸16の周
囲にリング58が設けられている。このリング5
8は、軸の無荷重時の心振れをなくすように機械
加工されている。他の接近ゲージ62が、リング
58の近くに配置されている。リング58及びゲ
ージ62を一点鎖線で示して、これらを装置の使
用時に使用しないことを示すが、これは羽根車の
流体力に応答する軸16の撓みと歯車箱22の運
動に応答するゲージからの出力との間でいかに直
接の相関関係が確証されるかを説明するために示
されるにすぎない。
Even if the motion of the gear box 22 does not rotate, the shaft 1
To confirm that there is a direct correlation to the deflection of 6,
A ring 58 is provided around the axis 16 on the surface 60 of the material 12 of the tank 10. This ring 5
No. 8 is machined to eliminate shaft runout when no load is applied. Another proximity gauge 62 is located near ring 58. Ring 58 and gauge 62 are shown in dash-dotted lines to indicate that they are not used in use of the device, but this is due to the deflection of shaft 16 in response to the fluid force of the impeller and the gauge in response to movement of gearbox 22. It is only shown to illustrate how a direct correlation can be established between the output of

第4図を参照すると、信号PD1の時間に関す
る振幅の偏差と、ゲージ62からの信号PRの時
間に関する振幅の偏差とを示す曲線が示されてい
る。これら信号は、波形が本質的に似ていること
は注目されよう。混合装置が複雑な機械的な装置
であるため、例えば信号を取ることのできる軸の
1次限界速度までの周波数の範囲に亘る動的応答
は又、いかにこれらが相互に関連するかを示す。
第5図は、信号の周波数応答を示す。これらが密
接に相互に関連するることが観察されよう。最大
振幅の周波数(カーソル64で示す周波数に表わ
される流体力が最大の所)が最も重要である。こ
れら信号は非常に密接に相関する。
Referring to FIG. 4, there is shown a curve showing the amplitude deviation over time of signal PD1 and the amplitude deviation over time of signal PR from gauge 62. It will be noted that these signals are essentially similar in waveform. Since the mixing device is a complex mechanical device, the dynamic response over a range of frequencies, for example up to the first limit speed of the shaft that can be signaled, also shows how these are interrelated.
FIG. 5 shows the frequency response of the signal. It will be observed that these are closely interrelated. The frequency of maximum amplitude (where the fluid force represented by the frequency indicated by cursor 64 is greatest) is the most important. These signals are very closely correlated.

ゲージ62によつて示す軸16の撓みは、ゲー
ジ44によつて検出されるような歯車箱22の運
動について180度の位相差があるにも拘らず、第
4図及び第5図の曲線は、これらを同相の関係に
示すように180度位相をシフトさせて取られてい
る。これら信号は又直流レベルのオフセツトを有
する。このオフセツトはゲートからのこれら信号
を拡大する増幅器で容易に調整することができ、
このオフセツトを無視すると、信号間の直接の相
関関係は第4図及び第5図から明らかになろう。
The deflection of shaft 16 as indicated by gauge 62 is such that the curves of FIGS. 4 and 5 are , these are taken with their phases shifted by 180 degrees to show that they are in phase. These signals also have a DC level offset. This offset can be easily adjusted with an amplifier that magnifies these signals from the gate,
Ignoring this offset, the direct correlation between the signals will become apparent from FIGS. 4 and 5.

第3図を参照すると、信号PD1及びPD2をス
イツチ66に供給する。これら信号を、スイツチ
66に供給する前に適当に拡大して調整する。流
体力の振幅範囲に応じて、一方の信号をスイツチ
によつて選択する。例えば、流体力が比較的に低
い場合、信号PD2を選択し、そうでなければPD
1を用いる。
Referring to FIG. 3, signals PD1 and PD2 are provided to switch 66. These signals are appropriately magnified and adjusted before being applied to switch 66. Depending on the amplitude range of the fluid force, one of the signals is selected by a switch. For example, if the fluid force is relatively low, select signal PD2, otherwise PD
1 is used.

信号PD1が用いられるとすると、信号PD1を
2つのレベル検出器68,70に供給する。これ
ら検出器は、信号PD1のピーク振幅を固定域値
と比較するスレシユホールド回路であつてもよ
い。第1の検出器68の限界は、第2の検出器7
0の限界より高い。検出器に供給される信号は、
フイルタを通されて、流体力の典型的な信号のよ
うに誤らせる高周波成分を持つ人為的に生じた
物、即ち、ノイズを取除く。信号が第2の検出器
70の限界をこえる場合、ラツチ回路72をセツ
トする出力を出す。同様に、第1の検出器68の
限界を越える信号が発生する場合、該信号は、別
のラツチ74をセツトする。ラツチ72がセツト
されると、モータの速度制御回路76に出力が入
力されて、速度を正規の混合中の作動速度の2/3
に減少させる。ラツチ72がセツトされると、速
度制御はモータを止めることによるラツチ74の
出力に応答する。従つて、過度の流体力は、モー
タ速度の変化を生じさせて、流体力を瞬時に減少
させて、装置の損傷又は安全でない作動を防止す
る。正規速度の作動は、リセツト入力をラツチ7
2,74に入力することによつて再開させること
ができる。
If signal PD1 is used, it is fed to two level detectors 68,70. These detectors may be threshold circuits that compare the peak amplitude of signal PD1 with a fixed threshold. The limit of the first detector 68 is the limit of the second detector 7
higher than the 0 limit. The signal fed to the detector is
It is filtered to remove artifacts, ie, noise, with high frequency components that make it look like a typical signal of fluid force. If the signal exceeds the limits of the second detector 70, it provides an output that sets the latch circuit 72. Similarly, if a signal occurs that exceeds the limits of the first detector 68, it sets another latch 74. When the latch 72 is set, the output is input to the motor speed control circuit 76 to adjust the speed to two-thirds of the operating speed during normal mixing.
decrease to When latch 72 is set, speed control responds to the output of latch 74 by stopping the motor. Therefore, excessive fluid force causes a change in motor speed to instantly reduce fluid power to prevent damage or unsafe operation of the device. For normal speed operation, latch the reset input7.
It can be restarted by inputting 2.74.

第3図に示す電気回路は、又混合装置の他の制
御機能を行う適当なプログラムされたマイクロプ
ロセツサによつて実行される。
The electrical circuitry shown in FIG. 3 is implemented by a suitably programmed microprocessor which also performs other control functions of the mixing device.

前の説明から、流体力を測定でき装置の作動を
制御できる改良混合装置が存在してきたことは明
らかであろう。本発明の範囲内において、ここに
説明した装置の変形及び変更、並びに流体力の測
定方法、及び流体力に反応する装置の制御方法自
体は、疑いなく当業者に参考となろう。例えば典
型的な装置を44又は52の両方ではなく一方の
ゲートにだけ用いることができる。従つて前の説
明は例示的に行なわれ、制限的な意味に行なわれ
ていない。
From the foregoing description, it should be clear that improved mixing devices have existed that are capable of measuring fluid forces and controlling the operation of the device. Variations and modifications of the devices described herein, as well as methods of measuring fluid forces and controlling devices responsive to fluid forces, within the scope of the invention will no doubt be of use to those skilled in the art. For example, a typical device may be used for only one gate 44 or 52 rather than both. The foregoing description is therefore made in an illustrative and not a restrictive sense.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明を具体化する混合装置を示す
第2図の線1−1に取つた断面図、第2図は、第
1図に示す装置の部分平面図、第3図は、混合装
置の羽根車の流体力に対応する信号に応答して、
第1図及び第2図に示す混合装置の駆動機構のモ
ータを制御する電気回路のブロツク図、第4図
は、第1図及び第2図に示す装置に用いられる接
近ゲージから得られた典型的な信号を示す曲線、
第5図は、第4図に示す信号の周波数応答を示す
曲線である。 10……タンク、16……軸、18……駆動機
構、22……歯車箱、32,34……はり、4
4,52,62……ゲージ、50……部材。
1 is a sectional view taken along line 1--1 in FIG. 2 showing a mixing apparatus embodying the present invention; FIG. 2 is a partial plan view of the apparatus shown in FIG. 1; and FIG. In response to a signal corresponding to the fluid force of the impeller of the mixing device,
A block diagram of the electrical circuit controlling the motor of the drive mechanism of the mixing device shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a typical example obtained from the proximity gauge used in the device shown in FIGS. 1 and 2. A curve showing a signal,
FIG. 5 is a curve showing the frequency response of the signal shown in FIG. 10... Tank, 16... Shaft, 18... Drive mechanism, 22... Gear box, 32, 34... Beam, 4
4, 52, 62...gauge, 50...member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 軸が支持部材に取付けられた駆動機構によつ
て駆動される混合装置の羽根車の軸にかかる流体
力を測定するためのシステムであつて、羽根車の
軸が回転していないときの位置に対して軸の軸線
に対する横方向の、前記流体力の作用による駆動
機構の変位を、測定すべき流体力を示す出力信号
を生じる変位測定装置によつて検出する前記シス
テム。 2 前記変位測定装置が、前記駆動機構に隣接し
て位置決めされた接近ゲージと、該ゲージとこれ
に隣接した駆動機構の部分との間の距離を表し、
従つて、測定すべき流体力を表す前記ゲージから
の信号に応答する検出装置とを有する、請求項1
によるシステム。 3 前記駆動機構が、羽根車の軸がタンク内に垂
下する歯車箱を有し、前記変位測定装置が、前記
歯車箱に隣接して配置され、前記歯車箱の変位に
応答するゲージを有する、請求項1によるシステ
ム。 4 前記駆動機構が、金属材料のハウジングを有
する歯車箱を有し、前記ゲージが、ハウジングの
外側表面に隣接して位置決めされた磁束密度反応
型接近ゲージである、請求項2によるシステム。 5 駆動機構から前記軸の軸線方向に延びる部材
を有する、駆動機構の運動を増幅するための装置
を有し、前記部材が、該部材に隣接して位置決め
された接近ゲージを有する、請求項1乃至4のう
ちのいずれか1つの請求項によるシステム。 6 前記混合装置が、駆動機構用撓み支持体を有
する、請求項1乃至5のうちのいずれか1つの請
求項によるシステム。 7 前記撓み支持体が、混合装置のタンクにかか
るはりである、請求項6によるシステム。 8 撓み支持体が、前記軸に垂直な撓み軸を中心
に駆動機構を回動運動させ、変位測定装置が、前
記回動運動の振幅に応答する、請求項6又は7に
よるシステム。 9 前記変位測定装置が、撓み軸を中心とする歯
車箱の回動運動の振幅を検出するために作動し、
前記制御装置が、回動運動のピーク振振幅に応じ
て、モーターの速度を落とし、或いはモーターを
停止させるようになつている、請求項8によるシ
ステム。 10 駆動機構の運動を測定するための上記変位
測定装置が、測定すべき流体力を示す信号を生じ
る、請求項1乃至9のうちのいずれか1つの請求
項によるシステム。 11 上記出力信号が羽根車の軸の過度の撓みを
起こす流体力を示すとき、前記駆動機構のモータ
ーの速度を落とすための装置を有する、請求項1
0のシステム。 12 軸が支持部材に取付けられた駆動機構によ
つて駆動される混合装置の羽根車の軸にかかる流
体力を測定するための方法において、羽根車の軸
が回転していないときの位置に対して軸の軸線に
対する横方向の駆動機構の変位を測定し、前記測
定値から前記流体力を検出し、前記運動の大きさ
に応じて駆動機構のモーターを制御する前記方
法。 13 接近ゲージを駆動機構に隣接して位置決め
し、前記駆動機構とゲージとの間の距離に対応す
る前記ゲージからの出力を得ることによつて測定
を行う、請求項12による方法。 14 接近ゲージから信号を得、前記信号を処理
し、出力を発し、信号のピーク振振幅に応じて駆
動機構のモーターの速度を落とし、或いはモータ
ーを停止させる、請求項13による方法。 15 駆動機構から前記軸の軸線方向に延びる部
材で駆動機構の運動を増振幅し、前記部材の運動
を測定して駆動機構の運動を測定する、請求項1
2による方法。 16 撓み軸を中心とする駆動機構の回動運動を
測定することによつて測定を行う、請求項12乃
至15のうちのいずれか1つの請求項による方
法。 17 駆動機構の一部を形成する歯車箱の外側表
面に隣接して位置決めされた接近ゲージで測定を
行う、請求項16による方法。 18 前記機構が回転しない金属ハウジングを有
し、駆動機構の回転しない金属ハウジングと該ハ
ウジングに隣接した固定位置との間の磁束密度を
測定することによつて前記測定を行う、請求項1
2乃至17のうちのいずれか1つの請求項による
方法。 19 前記駆動機構の運動の大きさが羽根車の過
度の撓みを起こす流体力を示すとき、モーターの
速度を落とすことによつて前記制御を行う、請求
項12乃至18のうちのいずれか1つの請求項に
よる方法。 20 前記出力信号が羽根の軸の過度の撓みを起
こす流体力を示すとき、駆動機構のモーターの速
度を制御するための装置を有する、請求項1によ
るシステム。
[Scope of Claims] 1. A system for measuring fluid force applied to the shaft of an impeller of a mixing device, the shaft of which is driven by a drive mechanism attached to a support member, the shaft of which is rotated. said system for detecting the displacement of the drive mechanism due to the action of said fluid force in a direction transverse to the axis of the shaft with respect to its normal position by means of a displacement measuring device which produces an output signal indicative of the fluid force to be measured; . 2 the displacement measuring device is representative of a proximity gauge positioned adjacent to the drive mechanism and a distance between the gauge and an adjacent portion of the drive mechanism;
and a detection device responsive to a signal from the gauge representative of the fluid force to be measured.
System by. 3. The drive mechanism includes a gear box with an impeller shaft depending within a tank, and the displacement measuring device includes a gauge located adjacent to the gear box and responsive to displacement of the gear box. System according to claim 1. 4. The system according to claim 2, wherein the drive mechanism comprises a gearbox with a housing of metallic material, and the gauge is a magnetic flux density responsive proximity gauge positioned adjacent the outer surface of the housing. 5. An apparatus for amplifying the movement of a drive mechanism, the apparatus comprising a member extending from the drive mechanism in an axial direction of the shaft, the member having a proximity gauge positioned adjacent the member. 5. A system according to claim 1. 6. System according to any one of claims 1 to 5, wherein the mixing device has a flexible support for the drive mechanism. 7. A system according to claim 6, wherein the flexible support is a beam that spans a tank of a mixing device. 8. A system according to claim 6 or 7, wherein the deflection support causes a pivoting movement of the drive mechanism about a deflection axis perpendicular to said axis, and a displacement measuring device is responsive to the amplitude of said pivoting movement. 9. the displacement measuring device is operative to detect the amplitude of the rotational movement of the gear box about the deflection axis;
9. The system according to claim 8, wherein the controller is adapted to slow down the motor or stop the motor depending on the peak amplitude of the rotational movement. 10. A system according to any one of claims 1 to 9, wherein the displacement measuring device for measuring the movement of the drive mechanism produces a signal indicative of the fluid force to be measured. 11. Apparatus for slowing down the motor of the drive mechanism when the output signal indicates a fluid force causing excessive deflection of the impeller shaft.
0 system. 12. A method for measuring the fluid force acting on the shaft of an impeller of a mixing device in which the shaft is driven by a drive mechanism attached to a support member, with respect to the position when the shaft of the impeller is not rotating. the displacement of the drive mechanism in a lateral direction relative to the axis of the shaft; detecting the fluid force from the measured value; and controlling the motor of the drive mechanism in dependence on the magnitude of the movement. 13. The method according to claim 12, wherein the measurement is made by positioning a proximity gauge adjacent to the drive mechanism and obtaining an output from the gauge that corresponds to a distance between the drive mechanism and the gauge. 14. The method according to claim 13, wherein the method comprises obtaining a signal from the proximity gauge, processing the signal and providing an output to slow down or stop the motor of the drive mechanism depending on the peak amplitude of the signal. 15. Claim 1, wherein the movement of the drive mechanism is amplified by a member extending from the drive mechanism in the axial direction of the shaft, and the movement of the drive mechanism is measured by measuring the movement of the member.
Method according to 2. 16. A method according to any one of claims 12 to 15, wherein the measurement is carried out by measuring the rotational movement of the drive mechanism about the deflection axis. 17. A method according to claim 16, wherein the measurements are taken with a proximity gauge positioned adjacent to the outer surface of a gear box forming part of the drive mechanism. 18. Claim 1, wherein the mechanism has a non-rotating metal housing, and the measurement is made by measuring magnetic flux density between the non-rotating metal housing of the drive mechanism and a fixed location adjacent the housing.
18. A method according to any one of claims 2 to 17. 19. The control according to any one of claims 12 to 18, wherein the control is effected by reducing the speed of the motor when the magnitude of the movement of the drive mechanism indicates a fluid force that causes excessive deflection of the impeller. Method according to claim. 20. The system according to claim 1, comprising means for controlling the speed of the motor of the drive mechanism when the output signal indicates a fluid force causing excessive deflection of the shaft of the vane.
JP60127913A 1984-06-12 1985-06-12 Fluid force measuring apparatus of mixer and control of mixer responding to fluid force Granted JPS6111129A (en)

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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882098A (en) * 1988-06-20 1989-11-21 General Signal Corporation Mass transfer mixing system especially for gas dispersion in liquids or liquid suspensions
US5006283A (en) * 1988-10-06 1991-04-09 General Signal Corporation Mixing system for dispersing a compressible fluid such as gas into liquid in a vessel
US4995730A (en) * 1988-12-29 1991-02-26 Abrosimov Vladimir A Method of electromagnetic working of materials
FR2680887A1 (en) * 1991-08-30 1993-03-05 Cappelletto Renzo Speed regulating device intended in particular for mixers, and novel mixer intended in particular for the manufacture of foundry sand
US5403090A (en) * 1992-03-12 1995-04-04 Hofer; Henry Tablet dissolution centering device
DE4212937C2 (en) * 1992-04-18 1994-04-14 Walter Stahl mixer
DE4401679C2 (en) * 1994-01-21 1996-04-18 Janke & Kunkel Kg Mixer with a holding device
US6089748A (en) * 1998-10-01 2000-07-18 General Signal Corporation Apparatus for stabilizing a mixer which circulates liquid against excessive oscillation
US8292490B2 (en) * 2005-03-08 2012-10-23 Hamilton Beach Brands, Inc. Blender control apparatus and method
CN101680739B (en) * 2007-06-11 2012-06-13 巴斯夫欧洲公司 Method for avoiding overloading of a shaft
US7882734B2 (en) * 2007-10-31 2011-02-08 Whirlpool Corporation Utilizing motor current variations to control mixer operation
US8011825B2 (en) * 2007-10-31 2011-09-06 Whrilpool Corporation Smoothing motor speed during mixing
WO2013132156A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 Uutechnic Oy Method for determining a bending moment of a drive shaft of a mixing apparatus, and a mixing system
CN104565308A (en) * 2014-12-17 2015-04-29 马宁 Gear structure for concrete mixer
US10514329B1 (en) * 2015-08-07 2019-12-24 Elemental Scientific, Inc. Autosampler with sample agitation system
CN108261976B (en) * 2016-12-30 2020-05-22 中冶长天国际工程有限责任公司 A kind of control method and control system of mixing effect of strong mixer
CN116139767B (en) * 2023-04-20 2023-06-20 蓬莱飞若斯恒磁流体有限公司 Multi-concentration magnetic liquid preparation device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2452142A (en) * 1942-12-23 1948-10-26 Anne G Pecker Viscosity control
US3252084A (en) * 1961-04-24 1966-05-17 Abilities Inc Measuring device using impedance variation of r. f. bridge coils with temperature compensation by flowing d.c. current through the coils
US3169395A (en) * 1962-05-31 1965-02-16 Interstate Bakeries Corp Rheological testing means and method of testing wheat flours
GB1032215A (en) * 1962-10-08 1966-06-08 Ass Elect Ind Improvements relating to capacitive clearance measurements
BE649204A (en) * 1963-06-14 1964-10-01
US3512402A (en) * 1966-05-17 1970-05-19 Reliance Electric & Eng Co Non-contacting vibration analyzer
US3521158A (en) * 1968-01-11 1970-07-21 Ird Mechanalysis Inductive vibration pickup apparatus
US3676723A (en) * 1970-03-02 1972-07-11 Bio Consultants Inc High speed centrifuge drive assembly
US3678493A (en) * 1970-09-21 1972-07-18 Borg Warner Machinery shaft radial position monitor/alarm system
IT992864B (en) * 1972-08-22 1975-09-30 Maschf Augsburg Nuernberg Ag APPARATUS TO DETERMINE WITHOUT CONTACT EXACTLY AND CONTINUOUSLY THE TEMPERATURE OF SURFACES
DE2657525C3 (en) * 1976-12-18 1981-02-12 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg Device for monitoring the drawn thread of an OE spinning rotor
US4340310A (en) * 1981-08-19 1982-07-20 Clark Donald Y Control mechanism for a grain bin stirring apparatus

Also Published As

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AU567050B2 (en) 1987-11-05
NZ212381A (en) 1987-04-30
CA1219657A (en) 1987-03-24
JPS6111129A (en) 1986-01-18
KR860000549A (en) 1986-01-29
GB8514448D0 (en) 1985-07-10
AU4340885A (en) 1985-12-19

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